燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜，其特征在于，该质子交换膜按重量百分比包括如下组分：

磺化聚芳醚酮砜：85～95％；

离子液体：5～15％；

所述的磺化聚芳醚酮砜和离子液体，结构式分别如式Ⅰ和式Ⅱ所示：

式Ⅰ中，m、n为重复单元数，m、n为≥1的整数。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下：

步骤一：分别将磺化聚芳醚酮砜和离子液体溶于溶剂中，然后将两者混合，得到混合溶液；

步骤二：将步骤一得到的混合溶液搅拌24～48小时，得到成膜液，所述的成膜液中磺化聚芳醚酮砜和离子液体重量百分比为(85～95％)：(5～15％)；

步骤三：将步骤二得到的成膜液采用流延法延流成膜，即得到燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的磺化聚芳醚酮砜制备方法为：氮气保护下，在三口瓶中加入a mol 4,4’-二氟二苯酮，(1-a)mol 4,4’-磺化二氟二苯砜，b mol双酚A单体，混合均匀后加入成盐剂、带水剂和溶剂，120～140℃带水回流4～5小时后放出带水剂，温度升至160～175℃，继续反应4～6小时，得到磺化聚芳醚酮砜，其中a＝0.01～0.09，b＝0.01～0.09。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的带水剂为甲苯。

6.根据权利要求2所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的离子液体的制备方法，包括：

将1-甲基咪唑和卤代烷烃在60-65℃下反应3天，再用甲苯洗脱，将反应产物在65-75℃真空条件下烘干，得到氯盐咪唑离子液体，将上述氯盐咪唑离子液体和双(三氟甲磺酸)酰亚胺锂盐以水为溶剂在搅拌条件下进行阴离子交换，搅拌一天，静置分层，取有机相在真空烘箱中烘干即为离子液体。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的卤代烷烃为1-氯乙烷。

8.根据权利要求6所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的1-甲基咪唑和卤代烷烃的摩尔比为1：1。

9.根据权利要求6所述的一种燃料电池用磺化聚芳醚酮砜与离子液体复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述的氯盐咪唑离子液体和双(三氟甲磺酸)酰亚胺锂盐的摩尔比为1：1。